KR100845599B1 - 뼈 스크류 - Google Patents

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KR100845599B1
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폴로리안 보이테르
프란코 치코이라
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신세스 게엠바하
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Abstract

뼈 스크류는 그 끝단부에 축선방향으로 형성된, 나삿니가 형성된 두 개의 단편(5, 7) 및 중단편을 포함하고, 상기 나삿니가 형성된 전단편(5)의 외부 직경 DVS는 상기 나삿니가 형성된 후단편(7)의 코어 직경 DKH보다 작으며, 상기 중단편(6)의 외부 직경 DMS는 상기 나삿니가 형성된 전단편(5)의 코어 직경 DKV보다 작다.
뼈 조각의 정복, 압축 및 고정을 위한 장치는, a) 동축방향으로 관통되어 연장되는 중공(17)을 포함하는 이식 도구(15)를 포함하므로, b) 스크류드라이버(16)는 상기 도구(15)의 후단(19)으로부터 상기 중공(17)을 통과할 수 있으며, c) 상기 중공(17)에는 상기 도구(15)의 선단부(18)에 형성된 내부 스크류 나삿니(20)가 구비되는데, 상기 나삿니(20)는 상기 뼈 스크류(1)의 나삿니가 형성된 후단편(7)에 형성된 외부 스크류 나삿니(9)와 상보적이고 상기 이식 도구(15)의 선단부(18)로부터 깊이 T까지 연장되고; 그리고 e) 상기 깊이 T는, 상기 뼈 스크류(1)의 나삿니가 형성된 후단(7)의 길이인 L보다 깊거나 동일하도록(T ≥ L) 형성된다.
스크류, 뼈, 조각, 이식, 골접합술, 카운터싱크

Description

뼈 스크류{Bone Screw}
본 발명은 청구항 1의 전제부에 명시된 바와 같은 두 개의 뼈 조각을 연결하기 위한 뼈 스크류, 청구항 8의 전제부에 명시된 바와 같은 뼈 같은 것을 이식하기 위한 장치, 및 청구항 4의 전제부에 명시된 바와 같은 정복(reduction), 압축(compression) 및/또는 고정(fixation)하기 위한 방법에 관한 것이다.
뼈 스크류는, 예를 들면 뼈 조각의 정복, 뼈 스크류를 압축할 때 또는 뼈 조각의 고정을 위한 골접합술(osteosynthesis)에 폭넓게 사용된다.
그 단부에 축방향으로 구성된 두 개의 나삿니가 형성된 단편과 나삿니가 형성되지 않은 중단편을 포함하는 뼈 스크류는 미국특허 제5,019,079호로부터 잘 알려져 있다. 상기 중단편은 골절 부위의 상기 두 개의 뼈 조각을 측면에서 안정화하기 위하여 사용될 수 있도록 상기 중단편의 직경은 나삿니가 형성된 말단의 단편에 형성된 외부 스크류 나삿니의 외부 직경에 실질적으로 대응하지만 상기 나삿니가 형성된 인접한 단편에 형성된 외부 스크류 나삿니의 코어 직경보다 크게 형성된다. 뼈 스크류에 관한 이러한 실시예의 단점은, 두 개의 외부 스크류 나삿니가 서로 다른 나삿니 피치를 가지고 있어 다른 이식 단계, 즉 뼈 조각의 정복, 상기 뼈 조각의 압축 및 상기 스크류 헤드의 카운터싱킹(countersinking)이 서로 분리되어 수행 될 수 없다는 점에 있다.
본 발명은 이것에 대한 대안을 제공하도록 의도된 것이다. 따라서 본 발명의 목적은, 이식 동안에, 뼈 조각의 정복, 뼈 조각의 압축 및 상기 스크류 헤드의 카운터싱킹을 서로 독립적으로 수행하는 것을 가능하게 하는 뼈 스크류를 제공하는 것이다.
본 발명에 의하면, 이러한 목적은 청구항 1의 특징들을 보이는 뼈 스크류에 의하여, 청구항 3의 특징들을 보이는 이러한 뼈 스크류를 이식하기 위한 장치에 의하여, 그리고 청구항 4에서 나열된 단계들을 포함하는 뼈 조각의 정복, 압축 및/또는 고정을 위한 방법에 의하여 달성된다.
본 발명에 따른 뼈 스크류는 상기 뼈 스크류의 각 말단에서 상기 길이방향 축에 동축방향으로 배열되는 실질적으로 두 개의 나삿니가 형성된 단편을 포함하는데, 상기 나삿니가 형성된 전단편 및 상기 나삿니가 형성된 후단편의 나삿니 피치 SV와 SH는 동일하다. 따라서, 상기 나삿니가 형성된 전단편을 상기 말단의 뼈 조각에 단순히 나사 조임하는 반면 상기 나삿니가 형성된 후단편이, 예를 들면 이식 도구로 나사 조임되고 상기 인접한 뼈 조각으로는 아직 조여지지 않은 상기 두 개의 뼈 조각의 정복 및 압축 이후에, 상기 나삿니가 형성된 후단편은 서로에 대해 상기 뼈 조각의 위치를 변경함이 없이, 그리고 상기 두 개의 뼈 조각에 미치는 압축의 정도를 변경하지 않고 상기 인접한 뼈 조각에 완전하게 카운터싱크될 때까지 상기 뼈 스크류는 상기 뼈 조각으로 추가적으로 조여질 수 있다. 상기 두 개의 나삿니가 형성된 단편은, 상기 나삿니가 형성된 전단편의 외부 직경이 상기 나삿니가 형성된 후단편에 형성된 외부 스크류 나삿니의 코어 직경보다 작은 것과 같은 방식으로 실현된다.
본 발명에 의해 달성되는 장점은, 본 발명에 따른 뼈 스크류와 본 발명에 따른 장치가, 상기 나삿니가 형성된 전단편 및 상기 나삿니가 형성된 후단편에 형성된 외부 스크류 나삿니의 동일한 나삿니 피치로 인해, 다음의 작동단계를 서로 독립적이고 제어된 방법으로 수행하는 것을 가능하게 한다는 것이다.
- 상기 뼈 조각들을 정복하는 단계;
- 상기 뼈 조각들을 압축하는 단계; 및
- 상기 스크류 헤드를 카운트싱크하는 단계.
상기 나삿니가 형성된 후단편의 코어 직경이 상기 나삿니가 형성된 전단편의 외부 직경보다 크기 때문에, 상기 나삿니가 형성된 후단편은, 상기 나삿니가 형성된 전단편을 수용하기 위한 상기 뼈 조각으로 이미 탭된(tapped) 상기 스크류 나삿니와 상호작용하는 것이 방지될 수 있다.
상기 나삿니가 형성된 전단편 및 후단편에 형성되는 외부 스크류 나삿니는 자기-태핑(self-tapping) 스크류 나삿니로써 실현되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 뼈 스크류의 바람직한 실시예에서, 상기 뼈 스크류는 상기 두 개의 나삿니가 형성된 단편 사이에 구비되고 상기 나삿니가 형성된 전단편의 코어 직경보다 작거나 동일한 외부 직경을 가진, 나삿니가 형성되지 않은 중단편을 포함한다. 따라서 상기 성취된 장점은, 상기 나삿니가 형성된 전단편이 상기 말단의 뼈 조각에 완전히 조여질 수 있다는 점 및 상기 뼈 조각의 정복 및 압축을 수행하기 위하여, 상기 말단의 뼈 조각에 있는 구멍에 관하여 상기 인접한 뼈 조각에 형성된 구멍을 확대하는 것이 필요하지 않다는 점에 존재한다. 상기 나삿니가 형성된 전단편이 상기 나삿니가 형성된 후단편의 바로(direct) 근처에 축선방향으로 있고 상기 말단의 뼈 단편으로만 조여질 수 있도록 상기 나삿니가 형성된 전단편을 위해 상기 인접한 뼈 조각의 구멍이 확대되어야만 하는, 상기 뼈 스크류의 실시예와 비교하면, 본 발명의 뼈 스크류는 상기 뼈 스크류와 상기 인접한 뼈 조각 사이의 연결을 보다 안정적으로 달성하게 한다.
본 발명에 따른 장치는, 뼈 스크류에 의하여 뼈 조각을 정복, 압축 및 고정하는 역할을 하고 스크류드라이버가 통과될 수 있도록 이식 도구를 동축방향으로 관통하는 중공을 가진 외과용 이식 도구를 필수적으로 포함한다. 또한, 상기 중공은 상기 이식 도구의 선단부로부터 깊이 T까지 뻗어있는 확대된 부분을 가지고, 상기 깊이 T에서 쇼울더를 형성한다. 내부 스크류 나삿니는 상기 뼈 스크류의 나삿니가 형성된 후단편의 외부 스크류 나삿니에 상보적으로 중공의 확대된 부분에 형성되고, 따라서 상기 뼈 스크류의 나삿니가 형성된 후단편이 깊이 T까지 상기 중공으로 조여지는 것을 가능하게 한다. 상기 깊이 T는 상기 뼈 스크류의 나삿니가 형성된 후단의 길이 L보다 깊거나 동일한 것(T ≥ L)과 같은 방식으로 선택된다. 이렇게 달성된 장점은, 상기 뼈 스크류의 나삿니가 형성된 후단편이 상기 이식 도구의 중공으로 완전하게 조여질 수 있는 것이다.
본 발명에 따른 또 다른 잇점이 있는 실시예는 종속 청구항에 기술될 것이다.
이하에서는, 본 발명 및 본 발명의 개량이 여러 실시예의 부분적인 개략의 설명에 관련하여 보다 상세하게 설명될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 뼈 스크류의 제 1 실시예의 구성도이다; 그리고
도 2는 도 1에 도시된 실시예에 따른 뼈 스크류, 이식 도구 및 스크류드라이버를 포함하는, 본 발명에 따른 장치의 길이방향 단면도이다.
도 1은 본 발명에 따른 뼈 스크류(1)의 바람직한 실시예를 도시한다. 이것은 코어 직경 DKH, 외부 직경 DHS, 및 나삿니 피치 SH를 가지는 외부의 스크류 나삿니(9)를 가지는 나삿니가 형성된 후단편(7), 길이방향 축(2)에 동축으로 연장되고 상기 나삿니가 형성된 후단편(7)에 접하는 외부 직경 DMS을 가진, 나삿니가 형성되지 않은 중단편(6), 그리고 코어 직경 DKV, 외부 직경 DVS, 및 나삿니 피치 S V를 가진 외부 스크류 나삿니(8)을 가지는 나삿니가 형성된 전단편(5)을 포함한다. 상기 두 개의 나삿니가 형성된 단편(5, 7)은 다른 직경, 즉 상기 나삿니가 형성된 후단편(7)의 코어 직경 DKH는 상기 나삿니가 형성된 전단편(5)의 외부 직경 DVS보다 크거나 동일한 직경을 가진다. 그러나 상기 두 개의 외부 스크류 나삿니(8, 9)의 나 삿니 피치는 동일하다. 상기 중단편(6)의 외부 직경 DMS는 상기 나삿니가 형성된 전단편(5)의 코어 직경 DKV보다 작거나 동일하다. 또한, 상기 뼈 스크류(1)의 선단부(3) 및 상기 나삿니가 형성된 후단편(7)과 상기 중단편(6) 사이의 변이(transition)부는, 상기 외부 스크류 나삿니(8, 9)가 자기-태핑(self-tapping)되도록 상기 나삿니가 형성된 단편(5, 7)의 외주연에 대해 축 방향으로 배열되고 상기 길이방향 축(2)에 실질적으로 평행하게 배열되는 절단 모서리(12)를 가진 복수의 만입부(indentation)(23)가 구비된다. 상기 뼈 스크류(1)의 후단부(4) 상에는, 육각 소켓, Torx 또는 Phillips 리세스(recess)와 같은 스크류드라이버를 수용하기 위한 수단(11)이 구비된다. 또한, 상기 뼈 스크류(1)는 가이드 와이어(미도시)를 수용하기 위한 역할을 하도록 선단(3)으로부터 후단(4)까지 관통하여 연장되는 중공(10)을 구비한다.
도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 뼈 스크류(1)의 실시예, 이식 도구(15)로 완전히 나사 조임되는 나삿니가 형성된 후단편(7) 및 말단의 뼈 조각(14)으로 완전히 나사 조임되는 나삿니가 형성된 전단편(5)이 조합되어 사용되는 본 발명에 따른 장치를 도시한다. 상기 이식 도구(15)는, 선단(18)로부터 깊이 T로 확대된 연속적인 중공(17)을 포함하고 이러한 확대된 부분(24)는 상기 외부 스크류 나삿니(9)에 상보적인 내부 스크류 나삿니(20)를 구비한다. 상기 깊이 T에서, 쇼울더는 상기 중공(17)의 확대된 부분(24)과 상기 중공(14)의 상대적으로 좁아진 부분(25) 사이에 배열되는데, 상기 나삿니가 형성된 후단편(7)이 상기 이식 도구(15)로 완전히 나사 조임된 때 상기 뼈 스크류(1)의 후단부(4)는 상기 쇼울더 상에 접촉한다. 스크류드라이버(17)는 상기 이식 도구(15)의 후단(19)로부터 상기 중공(17)의 좁아진 부분(25)를 통과할 수 있는데, 이로써 상기 스크류드라이버(16)에 의하여 상기 뼈 스크류(1)가 상기 이식 도구(15)에 대하여 회전할 수 있도록 상기 스크류드라이버(16)를 상기 뼈 스크류(1)의 후단부(4)에 구비되는 스크류드라이버를 수용하기 위한 수단(11)으로 삽입되는 것을 가능하게 한다.
상기 두 개의 뼈 조각(13, 14)의 정복(reduction), 압축(compression) 및 고정(fixation)을 실현하기 위하여, 먼저 구멍(21)이 상기 인접하는 뼈 조각(13)을 관통하고 상기 말단의 뼈 조각(14)으로 연장되며, 상기 구멍(21)의 직경은 상기 뼈 스크류(1)의 나삿니가 형성된 전단부(5)의 외부 스크류 나삿니(8)의 코어 직경 DKV(도 1)에 대응하도록 만들어 진다.
이식 프로세스의 맨 처음에, 상기 뼈 스크류(1)의 나삿니가 형성된 후단편(7)은, 상기 이식 도구(15)의 중공(17)에 형성된 내부 스크류 나삿니(20)로 완전하게, 그리고 깊이 T까지 나사로 조여진다. 이 때 상기 뼈 스크류(1)는 상기 길이방향 축(2)에 대해 상기 이식 도구(15)를 회전시킴에 의해 두 개의 뼈 조각(13, 14)에 형성된 미리 뚫려진 구멍(21)에 나사 조임된다. 상기 뼈 스크류(1)의 나삿니가 형성된 후단편(7)은 상기 이식 도구(15)에 완전하게 포함되기 때문에, 상기 나삿니가 형성된 후단편(7)의 외부 스크류 나삿니(9)는 상기 인접한 뼈 조각(13)에 포함될 수 없어, 상기 이식 도구(15)를 회전시킬 때 상기 뼈 스크류(1) 의 나삿니가 형성된 전단편(5)만이 상기 말단의 뼈 조각(14)로 나사 조임된다. 이러한 단계에서, 상기 이식 도구(15)의 선단부(18)는 스크류 헤드의 기능을 하는데, 이로써 일단 상기 이식 도구(15)의 선단부(18)가 상기 인접한 뼈 조각(14)에 접촉할 정도로 상기 뼈 스크류(1)가 상기 두 개의 뼈 조각(13, 14)에 삽입되면, 상기 이식 도구(15)의 추가적인 회전은 상기 두 개의 뼈 조각(13, 14)이 서로를 향하는 방향으로 움직이게 할 것이다.
상기 두 개의 뼈 조각(13, 14)의 압축은, 상기 두 개의 뼈 조각(13, 14)이 서로에 접촉하게 되자 마자 시작된다. 일단 상기 두 개의 뼈 조각(13, 14)에 영향력을 미치기 위한 의도된 정도의 압축력이 상기 이식 도구(15)를 추가적으로 회전시킴에 의해 가해지면, 상기 스크류드라이버(16)는 상기 이식 도구(15)에 형성된 중공(17)을 통과하여 상기 스크류드라이버를 수용하기 위한 수단(11)에 삽입되고, 상기 이식 도구(15)가 홀드되어 회전이 제한되는 동안 상기 뼈 스크류(1)는 상기 이식 도구(15)의 선단부(18)에 형성된 내부 스크류 나삿니(20)로부터 이탈되고 거기의 상기 나삿니가 형성된 후단편(7)이 상기 인접한 뼈 조각(13)의 표면 아래로 완전하게 구동될 때까지 상기 나삿니가 형성된 후단편(7)이 상기 인접한 뼈 조각(13)으로 조여지도록 상기 스크류드라이버(16)는 상기 뼈 스크류(1)를 추가적으로 회전시키는데 사용된다. 상기 두 개의 뼈 조각(13, 14)이 이러한 마지막 단계 동안에 서로에 대해 이동되지 않기 때문에, 상기 나삿니가 형성된 후단편(7)이 카운터싱크(countersink)된 이후 상기 인접한 뼈 조각(13)에 미치는 압축력의 정도는 변화되지 않고 유지된다.
상기 뼈 스크류(1)는 스크류 헤드의 존재가 문제될 수 있는 곳, 예를 들면 관절(articulation) 근처에서 발생하는 골절, 주상골(scaphoid) 골절에서 요구되는 내부-관절의 고정, 작은-크기의 조각들, 리가먼트(ligament)와 신경의 고정 및 혈관 근처에서 발생되는 고정의 경우에 사용되는 것이 바람직하다.

Claims (6)

  1. 두 개의 뼈 조각을 연결하기 위한 뼈 스크류(1)에 있어서, 상기 뼈 스크류(1)는,
    A) 길이방향 축(2), 선단부(3), 후단부(4), 및 상기 후단부(4) 상에 스크류드라이버(16)을 수용하기 위한 수단(11);을 포함하고,
    B) 상기 길이방향 축(2)에 동축방향으로 연장되고 상기 선단부에 축선방향으로 위치되며, 코어 직경 DKV, 외부 직경 DVS, 및 나삿니 피치 Sv를 가진 외부 스크류 나삿니(8)을 포함하는 나삿니가 형성된 전단편(5);
    C) 상기 길이방향 축(2)에 동축방향으로 연장되고 상기 후단부에 축선방향으로 위치되며, 코어 직경 DKH, 외부 직경 DHS, 및 나삿니 피치 SH를 가진 외부 스크류 나삿니(9)를 포함하는 나삿니가 형성된 후단편(7);
    D) 상기 나삿니가 형성된 전단편(5)의 외부 직경 DVS는 상기 나삿니가 형성된 후단편(7)의 코어 직경 DKH보다 작거나 동일하고; 그리고
    E) 상기 나삿니가 형성된 전단편(5)의 나삿니 피치 SV 및 상기 나삿니가 형성된 후단편(4)의 나삿니 피치 S는 동일한 것;을 더 포함하며,
    F) 상기 뼈 스크류(1)는, 상기 두 개의 나삿니가 형성된 단편(5,7) 사이에 배열되고 상기 길이방향 축(2)에 동축방향으로 동일하게 연장되며 외부 직경 DMS를가지는 중단편(6)을 포함하고;
    G) 상기 외부 직경 DMS는 상기 나삿니가 형성된 전단편(5)에 형성된 외부 스크류 나삿니(8)의 코어 직경보다 작거나 동일하며; 그리고
    H) 상기 중단편(6)은 나삿니를 가지지 않는 것을 특징으로 하는 두 개의 뼈 조각을 연결하기 위한 뼈 스크류.
  2. 삭제
  3. 뼈 조각을 정복, 압축 및 고정하기 위한 장치에 있어서, 상기 장치는,
    A) 상기 장치는 동축방향으로 연속적인 중공(17), 선단부(18) 및 후단부(19)를 포함하는 원통형 또는 다양한 형태의 외과용 이식 도구(15)를 포함하고,
    B) 상기 중공(17)은 상기 도구(15)의 선단부(18)로부터 깊이 T로 연장되고 상기 뼈 스크류(1)의 후단편(7)에 형성된 외부 스크류 나삿니(9)에 상보적인 내부 스크류 나삿니(20)를 구비하는 확대된 부분(24)를 가지며, 상기 깊이 T는 상기 뼈스크류(1)의 나삿니가 형성된 후단편(7)의 길이인 L보다 깊거나 같은 것(T ≥ L) 을 특징으로 하는 제 1 항에 따른 적어도 하나의 뼈 스크류(1)에 의해 뼈 조각을 정복, 압축 및 고정하기 위한 장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
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